常州大学_通信原理.pptVIP

6.1 抽样定理 6.2 脉冲幅度调制(PAM) 6.3 脉冲编码调制（PCM） 6.4自适应差分脉冲编码调制（ADPCM） 6.5 增量调制（ΔM）;教学内容;; 模拟信号数字化的方法： A、波形编码：直接把时域波形变换为数字代码序列，比特率通常在16 kb/s~64 kb/s，接收端重建信号的质量好。如 PCM、 ΔM 等。 B、参量编码：利用信号处理技术，提取语音信号的特征参量， 再变换成数字代码，其比特率在16 kb/s以下，但接收端重建(恢复)信号的质量不够好。如LPC声码器。; 模拟信号的数字传输系统 离散:连续量用有限个数值表示. 抽样:时间域离散. 量化:幅度域离散. 编码:用二进制或多进制码组表示为数字序列. ;6.1 抽样定理;6.1.1低通抽样定理：一个频带限制在(0, fH)赫时间连续信号m(t)，以Ts≤1/(2fH)秒间隔对它进行等间隔抽样，则m(t)将被所得到的???样值完全确定。 抽样速率fs（每秒内的抽样点数）≥2fH，若抽样速率fs＜2fH，会产生叫混叠失真。 频域角度证明。 设抽样脉冲序列δT(t)是一个周期Ts冲击序列，频谱δT(ω)是离散的， δT(t)= δ(t-nTs) δT(ω)= δ(ω-nωs) ωs=2πfs= 1)抽样过程可看成是m(t)与δT(t)相乘，抽样信号 ms(t)=m(t)δT(t) = m(nTs)δ(t-nTs) ;抽样后信号的频谱Ms(ω) 由频率卷积定理， Ms(ω)= ［M(ω)*δT(ω)］ Ms(ω)= [ ( M(ω)* δ(ω-nωs)] = M(ω-nωs) 频谱Ms(ω)由无限多个间隔ωs的M(ω)相叠加而成，ms(t)包含了信号m(t)的全部信息。 频域已证明，将Ms(ω)通过截止频率为ωc的低通滤波器后便可得到M(ω)。ωH ≤ωc≤1/2ωs;抽样过程时间函数及频谱图;奈奎斯特间隔Ts= 最大允许抽样间隔 奈奎斯特速率: fs=2fH 最低抽样速率。  ;图 6 – 4 理想抽样与信号恢复;2、Ms(ω)通过截止频率为ωC的低通滤波器后得到M(ω)。等效于用门函数D2ωC(ω)乘Ms(ω)。 Ms(ω)D2ωC (ω) = M(ω-nωs)D2ωC(ω) 若ωC=1/2ωs;时域重建信号(内插公式):说明以奈奎斯特速率抽样的带限信号m(t)可以由其样值利用内插公式重建。 ;以每个样值为峰值画一个Sa函数波形，合成波形m(t)。由于Sa函数和抽样后信号的恢复有密切的联系，所以Sa函数又称为抽样函数。 ;图 6-6 带通信号的抽样频谱（fs=2fH）; 带通均匀抽样定理：一个带通信号m(t)，频率限制在fL与fH之间，带宽B=fH-fL，如果最小抽样速率fs=2fH/m， m是一个不超过fH/B的最大整数，那么m(t)可完全由其抽样值确定。 （1） 若最高频率fH为带宽的整数倍，即fH=nB。;图 6 – 7 fH=nB时带通信号的抽样频谱 ; 抽样定理不仅为模拟信号的数字化奠定了理论基础，它还是时分多路复用及信号分析、处理的理论依据。 ;6.2 脉冲振幅调制(PAM);图 6- 9PAM、 PDM、 PPM信号波形;3. 脉冲振幅调制(PAM):脉冲载波幅度随基带信号变化的一种调制方式。 按抽样定理进行抽样得到的信号ms(t)就是一个PAM信号。 冲激脉冲序列抽样是一种理想抽样情况，抽样后信号的频谱为无穷大， 对有限带宽的信道无法传递。 采用窄脉冲序列近似代替冲激脉冲序列，实现脉冲振幅调制。 两种方式：自然抽样的脉冲调幅和平顶抽样的脉冲调幅。  ;1)自然抽样的脉冲调幅(曲顶抽样) 抽样后脉冲幅度（顶部）随被抽样信号m(t)变化，保持了m(t)变化规律。  ;图 6- 11 自然抽样的PAM波形及频谱;2) 平顶抽样的脉冲调幅(瞬时抽样) 1) 抽样后信号中的脉冲均具有相同的形状——顶部平坦的矩形脉冲，幅度为瞬时抽样值。 2)PAM信号原理：理想抽样+脉冲形成电路. 脉